CAE技术在轴承座铸件冒口设计中的应用

基于铸造数值模拟技术,对冶金设备上的关键铸件—轴承座进行计算并对比分析了不同冒口设计下铸件的凝固过程.比较分析了不同冒口方案下铸件本体中缩孔倾向,优化了冒口方案,提高了工艺设计的可靠度.     

利用CAE技术优化水轮机导叶铸件的工艺设计

针对水力发电机组中的铸件的凝固过程,根据液相分布的动态过程比较了不同冒口方案下铸件的缩孔分布及工艺出品率,在保证质量和高的工艺出品率的前提下,提出了合理的冒口尺寸,降低了生产成本.     

基于球墨铸铁凝固原理的补缩方法

综述了球墨铸铁凝固过程中的体积变化模式,分析认为球墨铸铁是需要外部补缩的.提出球墨铸铁的补缩应充分考虑具体铸件及实际生产条件.详细阐述不同铸型条件下,不同模数的球墨铸铁件的通用冒口、控制压力冒口及全压力冒口的选择方法.重点讨论了球墨铸铁冒口补缩中的铸件模数、凝固顺序及冒口位置、补缩通道及温度梯度、孤立热节的补缩、冶金质量及孕育处理等若干关键问题.     

CAE技术在阀体铸件铸造工艺设计中的应用

针对特殊的铸件材质,用数值模拟的方法,计算并对比分析了不同冒口数量下阀体铸件的凝固过程。根据FEEDING缺陷及NIYAMA缺陷比较了不同工艺方案铸件的质量,为该件的顺利生产奠定了基础。     

CAE技术在阀体铸件铸造工艺设计中的应用

针对特殊的铸件材质,用数值模拟的方法,计算并对比分析了不同冒口数量下阀体铸件的凝固过程.根据FEEDING缺陷及NIYAMA缺陷比较了不同工艺方案铸件的质量,为该件的顺利生产奠定了基础.     

灰铸铁件自补缩凝固与补缩

本文以155×80×80(mm)液压阀体铸件—压边冒口补缩工艺为例,较系统地研究了灰铸铁的收缩和凝固过程.用倾出法和热分析测温法测定了铸件—压边冒口的凝固动态.在生产条件下,观测了铸件压边冒口的凝固与补缩行为,提出了灰铸铁件“自补缩凝固”的理论和有限补缩的原则,指出冒口不必要晚于铸件凝固,灰铸铁和球墨铸铁的冒口不应该放在铸件的几何热节处.     

振动减小铸件冒口尺寸的研究

在某金属型铝合金铸件中冒口占的比例较大,试生产过程中冒口根部与铸件连接部位极易产生缩孔缺陷。鉴于此,对铸件浇注过程施加机械振动;在保证铸件质量的前提下减小冒口尺寸,以提高铸件的工艺出品率。结果表明,在振动频率30 Hz和振幅0.16 mm的条件下,铸件内部缩孔缺陷得以消除。在相同的振动参数下,冒口尺寸减小至36.8%时,铸件内部缺陷重新产生。     

球墨铸铁轴封体铸造工艺设计及数值模拟

对于轴封体球铁铸件,分别采用控制压力冒口和均衡凝固理论设计冒口及浇注系统,并运用铸造模拟软件对铸件的充型及凝固过程进行模拟。通过对比两种工艺方案发现,浇注系统及冒口的设计基本相同;对比模拟过程发现,两种冒口的补缩过程不同,但最后均得到无缩孔、缩松的铸件。因此,使用控制压力冒口和均衡凝固理论设计冒口均能起到相同的补缩效果。     

冒口设计用两种三次方程的差异分析

根据铸件—冒口的收缩与补缩动态过程和凝固终了时刻的体积变化关系进行冒口计算,可分别建立相应冒口补缩的三次方程。以不同依据建立的两个三次方程均能反映铸件—冒口凝固比与体积比之间的函数关系,但以冒口凝固终了时刻建立的三次方程能更好地揭示铸件一冒口补缩的基本规律。     

大型铸铝件铸造工艺有限元分析与优化

先对大型铸铝件设计两种浇冒口系统方案,然后利用有限元数值模拟方法对其充型流场及凝固过程温度场进行耦合分析,预测铸件铸造过程中缩孔缩松缺陷的产生,并对不同浇注速度条件下铸件的充型流场和充型初期流动前沿进行分析,优化出合理的浇冒口系统设计方案以及浇注速度,最终得到更为可行的铸造工艺方案.     

铸件的复合凝固

阐述了铸件成形过程中的凝固方式,即同时凝固、顺序凝固、均衡凝固、不均衡凝固和复合凝固.复杂铸件的铸造工艺是几种凝固方式的综合运用.根据工作经验,列举了典型铸件成形所采用的原则.在铸件工艺设计时,必须根据产品结构特点,具体分析,适时采用不同的凝固方式以获得健全铸件,这是行之有效的设计方法.     

铝合金铸造充型凝固数值模拟的研究现状与发展

铸造过程的计算机数值模拟是当前重要的研究方向,而铸件的充型凝固过程是整个模拟过程中的难点之一.本文概括了国内外对铝合金铸造充型凝固数值模拟,回顾了充型凝固过程中模拟和计算方法的发展.总结了目前国内外在铝合金充型凝固数值模拟方面取得的一些成绩.简要介绍了目前国内外数值模拟软件的发展情况.     

铸件凝固过程数值模拟的新进展

铸件凝固过程的宏观模拟虽然已是成熟技术,但也存在着不足。近１０年来,在国际上铸件凝固过程的微观模拟愈来愈引起人们的重视。目前,铸件凝固过程的微观模拟正在经历着由试验研究向实际生产应用过度的发展过程。     

不锈钢连续定向凝固的试验研究

用电渣感应连续定向凝固方法 ,对不锈钢的连续定向凝固进行了试验研究。结果表明 ,用该法可稳定地进行不锈钢的连续定向凝固 ,是实现高熔点黑色金属连续定向凝固最有前途的方法之一。     

Construction and analysis of dynamic solidification curves for non-equilibrium solidification process in lost-foam casting hypoeutectic gray cast iron

Most lost-foam casting processes involve non-equilibrium solidification dominated by kinetic factors, while construction of a common dynamic solidification curve is based on pure thermodynamics, not applicable for analyses and research of non-equilibrium macro-solidification processes, and the construction mode can not be applied to nonequilibrium solidification process. In this study, the construction of the dynamic solidification curve (DSC) for the nonequilibrium macro-solidification process included: a modified method to determine the start temperature of primary austenite precipitation (TAL) and the start temperature of eutectic solidification (TES); double curves method to determine the temperature of the dendrite coherency point of primary austenite (TAC) and the temperature of eutectic cells collision point (TEC); the "technical solidus" method to determine the end temperature of eutectic reaction (TEN). For this purpose,a comparative testing of the non-equilibrium solidification temperature fields in lost-foam casting and green sand mold casting hypoeutectic gray iron was carried out. The thermal analysis results were used to construct the DSCs of both these casting methods under non-equilibrium solidification conditions. The results show that the transformation rate of non-equilibrium solidification in hypoeutectic gray cast iron is greater than that of equilibrium solidification. The eutectic solidification region presents a typical mushy solidification mode. The results also indicate that the primary austenite precipitation zone of lost-foam casting is slightly larger than that of green sand casting. At the same time, the solid fraction (fs) of the dendrite coherency points in lost-foam casting is greater than that in the green sand casting.Therefore, from these two points, lost-foam casting is more preferable for reduction of shrinkage and mechanical burntin sand tendency of the hypoeutectic gray cast iron. Due to the fact that the solidification process (from the surface to center) at primary austenite growth area in the lost-foam cylinder sample lags behind that in the green sand casting,the mushy solidification tendency of lost-foam casting is greater and the solidification time is longer.     

运用均衡凝固理论解决英国铸件的缩孔问题

用实例给出运用均衡凝固理论,特别是薄、宽、短矩型冒口颈解决英国铸造厂球墨铸铁件的缩孔问题.表明均衡凝固理论作为工艺设计的理论和方法对生产高品质铸件有普遍意义.对计算机凝固模拟进行了讨论.计算机凝固模拟软件可以帮助设计人员改进工艺设计,提高铸件品质.但是认为购置和应用了计算机凝固模拟软件就能产生立竿见影的效果是对计算机凝固模拟软件的误解.在未来很长时期内,计算机凝固模拟作为一个有力的工具,仍然需要有实际铸造工艺设计经验的专家使用才能发挥其作用与潜力,才能达到预期效果.计算机凝固模拟软件与铸造工艺设计的专家系统软件和人工智能软件相结合将能够更好地解决铸造工艺设计问题.     

离心铸造Al-Fe合金凝固过程中的固相迁移运动

离心铸造Ａｌ－Ｆｅ合金凝固过程中的先析出相与合金液之间具有较大的密度差,在离心力场作用下,先析出相将沿径向由内向外迁移,致使初生相沿铸件向呈梯分布,根据离心铸造Ａｌ－Ｆｅ合金过程中固相迁移运动的特点,建立了描述这一运动过程的数学模型,并提出采用求平均速度的方法对固相迁移速度进行数值求解,求出了凝固过程中时刻固相迁移运动速度的分布情况,揭示了离心铸造Ａｌ－Ｆｅ合金过程中的固相迁移运动规律 。     

凝固模拟参数设置合理性的检验方法研究及应用

凝固模拟软件作为一种有效的铸造工艺设计和优化工具,在全球的铸造行业中得到了广泛的应用。本研究以真空调压铸造成型工艺为背景,重点研究了凝固模拟参数设置合理性的检验方法。并在该方法的指导下,借助ProCAST模拟软件,对铝基复合材料制动盘的成型过程进行模拟。通过模拟结果和铸件的检测结果相比较,证明了该验证方法的可行性。     

ZL201铝合金铸件凝固过程温度场的有限元模拟

以矩形ZL201铝合金铸件压力铸造为例,对凝固过程进行了合理的假设和简化,利用有限元方法,对铸造凝固过程温度场宏观变化进行了模拟计算,获得了铸型与铸件在凝固过程中的温度分布规律。在凝固过程中,铸件温度一直呈下降趋势,铸型温度的变化趋势是先升高后降低。计算结果表明,三维温度场的数值模拟能够反映铸件冷却过程温度场的动态变化,为提高铸件质量、确定凝固时间和优化工艺参数提供了参考。     

铝双辊连续铸轧凝固微观组织的数值模拟(英文)

在研究双辊连铸纯铝薄带凝固过程的基础上,基于金属凝固的基本原理,并运用现代计算机仿真技术建立双辊连续铸轧纯铝薄带凝固的异质形核,枝晶尖端的生长动力学(KGT),柱状晶向等轴晶生长的转变(CET)的解析模型;建立基于元胞自动机(CA)的双辊连铸纯铝薄带凝固组织的仿真模型,为双辊连铸薄带凝固组织的仿真模拟奠定基础,从而为双辊薄带连铸工艺提供一定的理论指导。同时,利用双辊薄带连续铸轧纯铝凝固微观组织过程验证数学模拟的可行性。